Für den effizienten Betrieb des Heizsystems müssen mehrere Bedingungen erfüllt sein - die richtigen Komponenten auswählen und eine Berechnung durchführen. Effizienz und gleichmäßige Wärmeverteilung hängen von der korrekten Berechnung der Parameter des Systems ab. So führen Sie eine hydraulische Berechnung einer Heizungsanlage durch - Beispiele, Programme helfen Ihnen bei der Durchführung dieser Berechnungen.
Zweck der hydraulischen Berechnung der Heizung
Beim Betrieb eines Wärmeversorgungssystems entsteht zwangsläufig ein hydraulischer Widerstand, wenn sich das Kühlmittel bewegt. Um diesen Parameter zu berücksichtigen, ist eine hydraulische Berechnung einer Zweirohrheizung erforderlich. Sein Wesen liegt in der richtigen Auswahl der Systemkomponenten unter Berücksichtigung ihrer Leistungsfähigkeit.
Tatsächlich ist die hydraulische Berechnung von Warmwasserbereitungsanlagen ein komplexer Vorgang, bei dem alle Feinheiten und Nuancen berücksichtigt werden. Im ersten Schritt sollten Sie sich für die erforderliche Heizleistung, die optimale Leitungsführung sowie die thermische Betriebsweise entscheiden. Auf Basis dieser Daten erfolgt eine hydraulische Berechnung der Heizungsanlage in Excel oder einem spezialisierten Programm. Das Ergebnis der Berechnungen sollten die folgenden Parameter der Wasserwärmeversorgung sein:
- Optimaler Rohrleitungsdurchmesser... Auf dieser Grundlage können Sie deren Durchsatz und Wärmeverluste herausfinden. Unter Berücksichtigung der Wahl des Herstellungsmaterials ist die Wasserbeständigkeit gegen die Innenfläche der Leitung bekannt;
- Druck- und Druckverluste in bestimmten Bereichen des Systems... Ein Beispiel für eine hydraulische Berechnung eines Heizungssystems ermöglicht es Ihnen, im Voraus über Mechanismen zu deren Kompensation nachzudenken.
- Wasserverbrauch;
- Erforderliche Leistung der Pumpausrüstung... Relevant für geschlossene Systeme mit Zwangsumlauf.
Auf den ersten Blick ist der hydraulische Widerstand des Heizsystems komplex. Es reicht jedoch aus, ein wenig in die Essenz der Berechnungen einzutauchen und dann können Sie sie selbst durchführen.
Für die Wärmeversorgung eines kleinen Hauses oder einer Wohnung empfiehlt es sich auch, den hydraulischen Widerstand der Heizungsanlage zu berechnen.
Das Verfahren zur Berechnung der hydraulischen Parameter der Heizung
In der ersten Phase der Berechnung der Parameter des Heizsystems sollte ein vorläufiges Diagramm erstellt werden, das die Position aller Komponenten angibt. So wird die Gesamtlänge des Leitungsnetzes bestimmt, die Anzahl der Heizkörper, die Wassermenge sowie die Eigenschaften von Heizgeräten berechnet.
Wie kann man eine hydraulische Berechnung der Heizung durchführen, ohne Erfahrung mit solchen Berechnungen zu haben? Es ist zu beachten, dass es wichtig ist, den richtigen Rohrdurchmesser für die autonome Heizung zu wählen. Ab der Ausführung dieser Phase sollten die Berechnungen beginnen.
Am besten erstellen Sie ein Heizschema auf einem bereits fertigen Hausplan. Auf diese Weise können Sie den Materialverbrauch richtig berechnen und seine Menge für die Anordnung des Systems bestimmen.
Ermittlung des optimalen Rohrdurchmessers
Die vereinfachteste hydraulische Berechnung der Heizungsanlage beinhaltet nur die Berechnung des Querschnitts der Rohrleitungen. Oftmals verzichten sie bei der Gestaltung kleiner Anlagen darauf. Nehmen Sie dazu je nach Art der Wärmeversorgung die folgenden Parameter der Rohrdurchmesser:
- Offener Kreislauf mit Schwerkraftzirkulation... Rohre mit einem Durchmesser von 30 bis 40 mm. Ein so großer Querschnitt ist notwendig, um Reibungsverluste von Wasser an der Innenfläche der Leitungen zu reduzieren;
- Geschlossenes System mit Zwangsumlauf... Der Querschnitt von Rohrleitungen variiert von 8 bis 24 mm. Je kleiner es ist, desto mehr Druck befindet sich im System und dementsprechend verringert sich das Gesamtvolumen des Kühlmittels. Dies erhöht jedoch die hydraulischen Verluste.
Wenn ein spezielles Programm für die hydraulische Berechnung des Heizsystems vorhanden ist, reicht es aus, die Daten zu den technischen Eigenschaften des Kessels einzugeben und das Heizschema zu übertragen. Das Softwarepaket ermittelt den optimalen Rohrdurchmesser.
Die erhaltenen Daten können unabhängig überprüft werden. Das Verfahren zum manuellen Durchführen einer hydraulischen Berechnung eines Zweirohrheizsystems bei der Berechnung des Durchmessers von Rohrleitungen besteht darin, die folgenden Parameter zu berechnen:
- V - die Geschwindigkeit der Wasserbewegung. Sie sollte im Bereich von 0,3 bis 0,6 m/s liegen. Bestimmt durch die Leistung der Pumpausrüstung;
- Q - Wärmefluss. Dies ist das Verhältnis der Wärmemenge, die über einen bestimmten Zeitraum fließt - 1 Sekunde;
- G - Wasserverbrauch. Gemessen in kg/Stunde. Hängt direkt vom Durchmesser der Rohrleitung ab.
Um in Zukunft die hydraulische Berechnung von Wasserheizungssystemen durchzuführen, müssen Sie das Gesamtvolumen des beheizten Raums kennen - m³. Nehmen wir an, dieser Wert für einen Raum beträgt 50 m³. Bei Kenntnis der Leistung des Heizkessels (24 kW) berechnen wir den Endwärmestrom:
Q = 50/24 = 2,083 kW
Um dann den optimalen Rohrdurchmesser auszuwählen, müssen Sie die Daten in der Tabelle verwenden, die bei der hydraulischen Berechnung des Heizsystems in Excel erstellt wurde.
In diesem Fall beträgt der optimale Rohrinnendurchmesser für einen bestimmten Anlagenabschnitt 10 mm.
Um in Zukunft ein Beispiel für eine hydraulische Berechnung einer Heizungsanlage durchzuführen, können Sie den ungefähren Wasserdurchfluss ermitteln, der vom Durchmesser des Rohrs pfeift.
Hersteller von Polymerrohren geben den Außendurchmesser an. Zur korrekten Berechnung des hydraulischen Widerstandes der Heizungsanlage sind daher zwei Wandstärken des Netzes abzuziehen.
Berücksichtigung lokaler Widerstände in der Leitung
Ein ebenso wichtiger Schritt ist die Berechnung des hydraulischen Widerstands der Heizungsanlage an jedem Leitungsabschnitt. Dazu wird das gesamte Wärmeversorgungsschema konventionell in mehrere Zonen unterteilt. Am besten führen Sie die Berechnungen für jeden Raum im Haus durch.
Als Ausgangsdaten für die Eingabe in das Programm zur hydraulischen Berechnung der Heizungsanlage werden folgende Werte benötigt:
- Die Länge des Rohres am Standort, lm;
- Leitungsdurchmesser. Das Berechnungsverfahren ist oben beschrieben;
- Die erforderliche Geschwindigkeit des Heizmediums. Sie hängt auch vom Durchmesser des Rohres und der Leistung der Umwälzpumpe ab;
- Referenzdaten, die für jede Art von Herstellungsmaterial typisch sind - Reibungskoeffizient (λ), Reibungsverlust (ΔР);
- Die Dichte von Wasser bei einer Temperatur von + 80 ° C beträgt 971,8 kg / m³.
Wenn Sie diese Daten kennen, können Sie eine vereinfachte hydraulische Berechnung des Heizsystems durchführen. Das Ergebnis solcher Berechnungen ist in der Tabelle zu sehen.
Bei dieser Arbeit ist zu beachten, dass die Daten der allgemeinen Parameter des Systems umso genauer sind, je kleiner der gewählte Heizabschnitt ist. Da es beim ersten Mal schwierig sein wird, eine hydraulische Berechnung der Wärmeversorgung durchzuführen, wird empfohlen, eine Reihe von Berechnungen für ein bestimmtes Intervall der Rohrleitung durchzuführen. Es ist wünschenswert, dass es so wenig zusätzliche Geräte wie möglich enthält - Heizkörper, Ventile usw.
Um die hydraulische Berechnung einer Zweirohrheizung zu überprüfen, müssen Sie diese in mehreren verschiedenen Programmen oder zusätzlich manuell selbst durchführen.
Übersicht der Programme für hydraulische Berechnungen
Tatsächlich ist jede hydraulische Berechnung von Wasserwärmeversorgungssystemen eine komplexe Ingenieuraufgabe. Um es zu lösen, wurden eine Reihe von Softwarepaketen entwickelt, die die Implementierung dieses Verfahrens vereinfachen.
Sie können versuchen, eine hydraulische Berechnung des Heizsystems in der Excel-Shell mit vorgefertigten Formeln durchzuführen. Gleichzeitig können jedoch folgende Probleme auftreten:
- Großer Fehler. In den meisten Fällen werden Einrohr- oder Zweirohrschemata als Beispiel für eine hydraulische Berechnung für eine Heizungsanlage verwendet. Das Auffinden solcher Berechnungen für den Kollektor ist problematisch;
- Für die korrekte Berechnung des hydraulischen Widerstandes der Rohrleitung werden Referenzdaten benötigt, die nicht im Formular vorliegen. Sie müssen zusätzlich gesucht und eingegeben werden.
Unter Berücksichtigung dieser Faktoren empfehlen Experten den Einsatz von Berechnungsprogrammen. Die meisten von ihnen sind kostenpflichtig, aber einige haben eine eingeschränkte Demoversion.
Oventrop CO
Das einfachste und intuitivste Programm zur hydraulischen Berechnung des Wärmeversorgungssystems. Eine intuitive Benutzeroberfläche und flexible Konfiguration helfen Ihnen, die Nuancen der Dateneingabe schnell zu bewältigen. Bei der Ersteinrichtung des Komplexes können kleine Probleme auftreten. Es müssen alle Parameter des Systems eingegeben werden, vom Material für die Herstellung von Rohren bis hin zur Position der Heizelemente.
HERZ-C.O.
Es zeichnet sich durch Flexibilität der Einstellungen, die Möglichkeit einer vereinfachten hydraulischen Berechnung der Heizung sowohl für ein neues Wärmeversorgungssystem als auch für die Modernisierung eines alten Systems aus. Unterscheidet sich von Analoga in einer praktischen grafischen Benutzeroberfläche.
Instal-Therm HCR
Das Softwarepaket ist für den professionellen hydraulischen Widerstand des Wärmeversorgungssystems ausgelegt. Die kostenlose Version hat viele Einschränkungen. Das Einsatzgebiet ist die Heizungsplanung in großen öffentlichen und industriellen Gebäuden.
In der Praxis wird für die autonome Wärmeversorgung von Privathäusern und Wohnungen nicht immer eine hydraulische Berechnung durchgeführt. Dies kann jedoch zu einer Verschlechterung des Betriebs des Heizsystems und zum schnellen Ausfall seiner Elemente - Heizkörper, Rohre und Kessel - führen. Um dies zu vermeiden, müssen Sie die Parameter des Systems rechtzeitig berechnen und mit den tatsächlichen vergleichen, um den Heizbetrieb weiter zu optimieren.
Ein Beispiel für eine hydraulische Berechnung für eine Heizungsanlage:
